章末(三)　化学素材与命题架构 （2022版 步步高 大一轮 化学复习 人教版全国Ⅲ（桂贵云川藏））.doc

1、章末章末(三三)化学素材与命题架构化学素材与命题架构 【最新素材一】 “推动世界前进的金属”锂 2019 年诺贝尔化学奖授予美国约翰古迪纳夫、英裔美国斯坦利惠廷厄姆与日本 吉野彰三位在锂电池作出突出贡献的科学家。锂电池作为电动汽车的“心脏”， 替代化石燃料，对减轻目前能源危机、环境污染意义重大，同时锂电池也是目前 最主要的便携式电源。主要有工作稳定、重量轻、容量大、寿命长等优点。 斯坦利、惠廷厄姆锂电池： 吉野彰锂电池： 石墨烯锂电池： 工业生产锂主要有电解法电解熔融盐 LiClKCl、铝热法铝热还原 LiAlO2(充入氩气)。 【命题架构】 1.性质考查：金属的性质及冶炼方向 (1)已知锂的

2、金属性介于钠和镁之间，则可推知冶炼金属锂可采用_法。冶 炼时能否用氮气作保护气_(填“能”或“不能”，下同)。 (2)金属锂着火时能否用 CO2灭火。 答案(1)电解不能(2)不能 2.制备：工艺流程方向 工业上用锂辉矿(主要成分为 LiAlSi2O6，含少量钙、镁杂质)制备金属锂，生 产流程如下： 问题讨论： (1)20% Li2SO4溶液与饱和 Na2CO3溶液反应制备 Li2CO3的反应类型属于 _。 (2)用蒸干后所得固体加热熔融电解生产金属锂时，阳极上产生的气体常含少量氧 气，原因是_。 (3)熔融电解 LiCl 的环境是_。 a.氢气中b.空气中c.真空中d.氩气中 答案(1)复分

3、解反应(2)加热蒸干 LiCl 溶液时，部分 LiCl 水解生成 LiOH，受 热分解生成 Li2O，电解时产生 O2 (3)cd 3.(应用：原电池方向) (1)LiSOCl2电池可用于心脏起搏器，该电池的电解液是 LiAlCl4SOCl2，总反 应为：4Li2SOCl2=4LiClSSO2。 问题讨论：该电池的正极反应式为 _。 该 电 池 的 电 解 液 能 否 采 用 以 水 为 溶 剂 的 电 解 液 ？ 理 由 是 _。 (2)随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车界的“新宠” 。特斯拉全电 动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如图，A 极材料是金属锂和碳 的

4、复合材料(碳作为金属锂的载体)，电解质为一种能传导 Li 的高分子材料，隔膜 只允许特定的离子通过，电池反应式为 LixC6Li1xCoO2 放电 充电 C6LiCoO2。 下列说法不正确的是_。 A.据题意分析可知该隔膜只允许 Li 通过，放电时 Li从左边流向右边 B.充电时，A 为阴极，发生还原反应 C.放电时，B 为正极，电极反应式为 Li1xCoO2xLi xe=LiCoO2 D.废旧钴酸锂(LiCoO2)电池进行“放电处理”让 Li 进入石墨中而有利于回收 答案(1)2SOCl24e =4ClSSO2 不能， 锂可以与水反应(2)D 测试方向： 必考 3(1)了解常见金属的制备方法

5、，掌握其主要性质及应用。 必考 2(5)理解原电池和电解池的结构、工作原理及应用，能书写电极反应式 与总反应式。了解常见化学电源的工作原理。 【自主命题】新材料与已有知识迁移 根据所提供的材料，自编一道相关习题 材料2019 诺贝尔奖获得者斯坦利惠廷厄姆锂电池原理结构如下图 【最新素材二】 “二十一世纪金属”第四代金属钛 钛是一种过渡金属，具有熔点高、强度大、可塑性强、密度小、耐腐蚀性强等优 点。应用广泛，有“二十一世纪金属”之称。钛是制造现代飞机、潜艇的主要原 料，是一种“亲生物金属”，用于制造“人造骨骼”，钛粉可作火箭燃料，钛铌 合金是一种理想的超导材料，钛镍合金(记忆合金)应用于人造卫星

6、、宇宙飞船， 钛合金是四大储氢材料之一；二氧化钛(钛白)是一种优质颜料，四氯化钛可作人 造烟雾剂，钛酸钡晶体应用于潜艇中声纳技术，使我国潜艇噪音技术飞速提高， 大有赶超美苏之势。 我国钛储量居全球首位，主要在四川攀枝花地区。主要有金红石(TiO2)，钛铁矿 (FeTiO3)等矿物。 冶炼过程： 【命题架构】 1.(物质结构方向) Ti 及其化合物具有广泛用途，有第四代金属之称，回答相关问题： (1)Ti 基态原子的外围电子排布式为_。 (2)Ti3 可以形成两种配合物：Ti(H2O)6Cl3(紫色)、TiCl(H2O)5Cl2H2O(绿色)，二 者配位数_(填“相同”或“不相同”)，绿色晶体中

7、配体是_。 (3)TiO2溶于浓硫酸析出含有钛酰离子的晶体， 钛酰离子常形成链状聚合形式的阳 离子，结构如图，其化学式为_。 答案(1)Ar3d24s2(2)相同Cl 、H2O (3)TiO2n n 2.(制备：性质方向、电化学方向) 钛及其化合物应用广泛，下面是用金红石(主要成分为 TiO2)制备金属钛和钛酸钡 的流程。 (1)写出氯化过程中反应的化学方程式为_ _。 (2)还原过程必须在 1 070 K 的温度下进行，该过程还应控制的反应条件是 _。 (3)所得金属钛中混有少量杂质，可加入_溶解后过滤除去。 (4)用电解 TiO2也可制备金属钛。电解装置如图所示： 阴极反应式为_。 阳极质

8、量减少的原因为_ (用化学方程式解释)。 答案(1)TiO22C2Cl2= 高温 TiCl42CO(2)氩气氛围(或隔绝空气等)(3)盐 酸(或稀硫酸等)(4)TiO24e =Ti2O2 2O2 4e=O2、C O2=CO2 测试方向： 必考 2(5)理解电解池的工作原理、能书写电极反应式； 必考 3(1)掌握金属的主要性质及应用，了解其制备方法； 选考(一)1(1)、2(2)、4(6)能正确书写 136 号元素原子的电子排布式，了解配位 键，能根据晶胞确定晶体组成并进行相关计算。 【自主命题】新材料与已有知识迁移 根据所提供的材料，自编一道相关习题 材料攀枝花地区钛资源蕴藏量丰富，用钛铁矿渣(主要成分为 FeTiO2，含少量 FeO、Fe2O3)作原料生产优质颜料二氧化钛的主要步骤如下：